JPH10169661A - 転がり軸受用保持器 - Google Patents
転がり軸受用保持器Info
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- JPH10169661A JPH10169661A JP8333590A JP33359096A JPH10169661A JP H10169661 A JPH10169661 A JP H10169661A JP 8333590 A JP8333590 A JP 8333590A JP 33359096 A JP33359096 A JP 33359096A JP H10169661 A JPH10169661 A JP H10169661A
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- rolling bearing
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/44—Selection of substances
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/664—Retaining the liquid in or near the bearing
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- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/40—Imides, e.g. polyimide [PI], polyetherimide [PEI]
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- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
- F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧または真空で使用される転がり軸受用保
持器の回転中の発塵量を可及的に少量にし、高面圧の使
用条件においても潤滑油起源のガス発生がなく低発塵性
である転がり軸受用保持器とし、または同様に低発塵性
であると共に安定した低トルクで回転し、かつ耐久性に
も優れた真空用転がり軸受とすることである。 【解決手段】 体積比５〜２５％の連通気孔を有するポ
リイミド樹脂からなる焼結体などの多孔質体で転がり軸
受用保持器を形成し、これに下記の化７で示されるアル
キル化したシクロペンタン系油を含浸した転がり軸受用
保持器またはこの保持器を取付けた真空用転がり軸受と
する。 【化７】 （式中、Ｒは炭素数４〜１３０の直鎖状または分岐を有
するアルキル基であり、ｍ＝３〜４である。）
持器の回転中の発塵量を可及的に少量にし、高面圧の使
用条件においても潤滑油起源のガス発生がなく低発塵性
である転がり軸受用保持器とし、または同様に低発塵性
であると共に安定した低トルクで回転し、かつ耐久性に
も優れた真空用転がり軸受とすることである。 【解決手段】 体積比５〜２５％の連通気孔を有するポ
リイミド樹脂からなる焼結体などの多孔質体で転がり軸
受用保持器を形成し、これに下記の化７で示されるアル
キル化したシクロペンタン系油を含浸した転がり軸受用
保持器またはこの保持器を取付けた真空用転がり軸受と
する。 【化７】 （式中、Ｒは炭素数４〜１３０の直鎖状または分岐を有
するアルキル基であり、ｍ＝３〜４である。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、潤滑油を含浸し
た転がり軸受用保持器およびこの保持器を取付けた真空
用転がり軸受に関する。
た転がり軸受用保持器およびこの保持器を取付けた真空
用転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、転がり軸受の内部には、潤滑グリ
ースなどの潤滑剤が保持されており、この潤滑剤で内・
外輪と転動体および保持器との摩擦係数を低減させて軸
受の耐久性を向上させている。
ースなどの潤滑剤が保持されており、この潤滑剤で内・
外輪と転動体および保持器との摩擦係数を低減させて軸
受の耐久性を向上させている。
【０００３】このような潤滑剤としては液体のものばか
りでなく、固体潤滑剤も使用されており、例えば半導体
の製造設備などにおける閉された清浄な雰囲気、特に真
空などの低圧の清浄雰囲気で使用される真空用転がり軸
受においては、前記した潤滑グリースから発生する蒸気
や飛散する微粒子が精密部品の性能に悪影響を及ぼす場
合があり、低蒸気圧の潤滑油や固体潤滑剤が使用されて
いる。
りでなく、固体潤滑剤も使用されており、例えば半導体
の製造設備などにおける閉された清浄な雰囲気、特に真
空などの低圧の清浄雰囲気で使用される真空用転がり軸
受においては、前記した潤滑グリースから発生する蒸気
や飛散する微粒子が精密部品の性能に悪影響を及ぼす場
合があり、低蒸気圧の潤滑油や固体潤滑剤が使用されて
いる。
【０００４】上記使用の固体潤滑剤としては、二硫化モ
リブデン等の層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属、ま
たはポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略
記する。）などの高分子系固体潤滑剤が知られている。
リブデン等の層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属、ま
たはポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略
記する。）などの高分子系固体潤滑剤が知られている。
【０００５】しかし、上記した従来の固体潤滑剤を用い
た真空用転がり軸受であっても、近年の精密部品の高性
能化に伴う低発塵性の要求を満足させることはできず、
例えば導電パターンの線幅が極めて微細となった高密度
パターンの半導体を製造する技術に充分に対応すること
は困難であった。
た真空用転がり軸受であっても、近年の精密部品の高性
能化に伴う低発塵性の要求を満足させることはできず、
例えば導電パターンの線幅が極めて微細となった高密度
パターンの半導体を製造する技術に充分に対応すること
は困難であった。
【０００６】上記した低発塵性の要求にも比較的よく対
応する真空用転がり軸受としては、潤滑油として低蒸気
圧のフッ素化油を使用したものがあり、フッ素化油をポ
リアミドイミド樹脂製の多孔質体からなる保持器に含浸
する技術が特開昭６１−６４２９号公報に開示され、ポ
リアミドイミドより優れた耐熱性がある多孔質ポリイミ
ド製保持器にフッ素化油を含浸する技術が、特開平８−
１７７８６６号公報に開示されている。
応する真空用転がり軸受としては、潤滑油として低蒸気
圧のフッ素化油を使用したものがあり、フッ素化油をポ
リアミドイミド樹脂製の多孔質体からなる保持器に含浸
する技術が特開昭６１−６４２９号公報に開示され、ポ
リアミドイミドより優れた耐熱性がある多孔質ポリイミ
ド製保持器にフッ素化油を含浸する技術が、特開平８−
１７７８６６号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の低発塵性の真空用転がり軸受では、摩擦面が０．７Ｇ
Ｐａ程度の低い面圧での使用条件では問題はないが、２
ＧＰａ程度の高面圧に耐えることが要求される転がり軸
受では、その使用中に発塵やガス発生量が多くなるとい
う問題点がある。
の低発塵性の真空用転がり軸受では、摩擦面が０．７Ｇ
Ｐａ程度の低い面圧での使用条件では問題はないが、２
ＧＰａ程度の高面圧に耐えることが要求される転がり軸
受では、その使用中に発塵やガス発生量が多くなるとい
う問題点がある。
【０００８】また、潤滑油としてフッ素化油を多孔質性
保持器に含浸すると、回転時の保持器にかかる遠心力が
大きくなり軸受の回転効率が低下し、トルク変動も大き
くなるという問題点もある。
保持器に含浸すると、回転時の保持器にかかる遠心力が
大きくなり軸受の回転効率が低下し、トルク変動も大き
くなるという問題点もある。
【０００９】そして、このような従来の転がり軸受は、
前記したような高い面圧での使用条件では耐久性につい
ても充分に信頼性があるとはいえない。
前記したような高い面圧での使用条件では耐久性につい
ても充分に信頼性があるとはいえない。
【００１０】上記したガス発生の原因については、軌道
輪と転動体の材質がステンレス鋼などの鋼である場合
に、それらの表面に存在するＦｅとフッ素油中のＦとの
反応によりＦｅＦ3 が発生し、これが触媒となってフッ
素化油の分解がさらに進行したことによると推定され
る。
輪と転動体の材質がステンレス鋼などの鋼である場合
に、それらの表面に存在するＦｅとフッ素油中のＦとの
反応によりＦｅＦ3 が発生し、これが触媒となってフッ
素化油の分解がさらに進行したことによると推定され
る。
【００１１】そこで、この発明の課題は上記した問題点
を解決して、低圧または真空で使用される転がり軸受用
保持器の回転中の発塵量を可及的に少量にし、高面圧の
使用条件においても潤滑油起源のガス発生がなく低発塵
性である転がり軸受用保持器とし、または同様に低発塵
性であると共に安定した低トルクで回転し、かつ耐久性
にも優れた真空用転がり軸受とすることである。
を解決して、低圧または真空で使用される転がり軸受用
保持器の回転中の発塵量を可及的に少量にし、高面圧の
使用条件においても潤滑油起源のガス発生がなく低発塵
性である転がり軸受用保持器とし、または同様に低発塵
性であると共に安定した低トルクで回転し、かつ耐久性
にも優れた真空用転がり軸受とすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、連通気孔を有する多孔質体で
形成され、アルキル化したシクロペンタン系油を含浸し
たものからなる転がり軸受用保持器、またはこの保持器
を取付けた真空用転がり軸受としたのである。
め、この発明においては、連通気孔を有する多孔質体で
形成され、アルキル化したシクロペンタン系油を含浸し
たものからなる転がり軸受用保持器、またはこの保持器
を取付けた真空用転がり軸受としたのである。
【００１３】また、上記多孔質体が、体積比５〜２５％
の連通気孔を有する多孔質体である転がり軸受用保持器
とする構成を採用し、またはこの保持器を取付けた真空
用転がり軸受としたのである。
の連通気孔を有する多孔質体である転がり軸受用保持器
とする構成を採用し、またはこの保持器を取付けた真空
用転がり軸受としたのである。
【００１４】また、上記多孔質体が、ポリイミド樹脂か
らなる焼結体である転がり軸受用保持器とする構成を採
用し、またはこの保持器を取付けた真空用転がり軸受と
したのである。
らなる焼結体である転がり軸受用保持器とする構成を採
用し、またはこの保持器を取付けた真空用転がり軸受と
したのである。
【００１５】この発明の転がり軸受用保持器は、保持器
に含浸したアルキル化シクロペンタン系油が不活性であ
り、軌道輪と転動体の表面に存在するＦｅが触媒を生成
するような反応を起こさない。またアルキル化シクロペ
ンタン系油は、フッ素化油と比べると鋼に対し不活性で
あるので、分子鎖が切断されずガスが発生しない。また
アルキル化シクロペンタン系油は、蒸気圧が同程度の場
合にはフッ素化油に比べて低粘度であるので、優れた低
トルク回転性を発揮できる。
に含浸したアルキル化シクロペンタン系油が不活性であ
り、軌道輪と転動体の表面に存在するＦｅが触媒を生成
するような反応を起こさない。またアルキル化シクロペ
ンタン系油は、フッ素化油と比べると鋼に対し不活性で
あるので、分子鎖が切断されずガスが発生しない。また
アルキル化シクロペンタン系油は、蒸気圧が同程度の場
合にはフッ素化油に比べて低粘度であるので、優れた低
トルク回転性を発揮できる。
【００１６】また、アルキル化したシクロペンタン系油
の比重は、フッ素化油の比重（１．８５ｇ／ｃｃ）より
小さいので、このような油を含浸した保持器は、遠心力
の影響を受け難く、軸受の回転効率を向上させる。
の比重は、フッ素化油の比重（１．８５ｇ／ｃｃ）より
小さいので、このような油を含浸した保持器は、遠心力
の影響を受け難く、軸受の回転効率を向上させる。
【００１７】所定気孔率の連通気孔を有する多孔質体に
所定の潤滑油を含浸した発明では、潤滑油を効率よく多
量に保持できると共に、潤滑油の滲出量および滲出速度
が安定し、長期間極めて安定した潤滑性を発揮する。
所定の潤滑油を含浸した発明では、潤滑油を効率よく多
量に保持できると共に、潤滑油の滲出量および滲出速度
が安定し、長期間極めて安定した潤滑性を発揮する。
【００１８】また多孔質体として、ポリイミド樹脂焼結
体を採用すると、樹脂製の軸受用保持器として優れた耐
熱性、耐薬品性、機械的性質、電気絶縁性が備わる。
体を採用すると、樹脂製の軸受用保持器として優れた耐
熱性、耐薬品性、機械的性質、電気絶縁性が備わる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本願の各発明に用いる転がり軸受
用保持器を形成する連通気孔を有する多孔質体は、セラ
ミックス、金属または耐熱性樹脂を焼結または発泡させ
る周知の方法で得られるものであり、前記の樹脂として
は耐熱性に優れたポリイミド樹脂を採用することが好ま
しい。また、前記の金属としては、鉄系または銅系の焼
結合金、セラミックスとしては、窒化ケイ素、酸化アル
ミニウム、炭化ケイ素などが挙げられる。
用保持器を形成する連通気孔を有する多孔質体は、セラ
ミックス、金属または耐熱性樹脂を焼結または発泡させ
る周知の方法で得られるものであり、前記の樹脂として
は耐熱性に優れたポリイミド樹脂を採用することが好ま
しい。また、前記の金属としては、鉄系または銅系の焼
結合金、セラミックスとしては、窒化ケイ素、酸化アル
ミニウム、炭化ケイ素などが挙げられる。
【００２０】前記したポリイミド樹脂（以下、ＰＩ樹脂
と略記する。）は、芳香族カルボン酸と芳香族アミンを
縮重合して得られる樹脂であって、優れた耐熱性と共に
耐薬品性、保持器として充分な機械的強度および電気絶
縁性を有する周知の化学構造を有するもの（熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂の何れであってもよい）である。な
お、本願の発明においていうＰＩ樹脂とは、主鎖にイミ
ド結合およびアミド結合を有するポリアミドイミド樹脂
（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する）と呼ばれる樹脂を含ま
ない。
と略記する。）は、芳香族カルボン酸と芳香族アミンを
縮重合して得られる樹脂であって、優れた耐熱性と共に
耐薬品性、保持器として充分な機械的強度および電気絶
縁性を有する周知の化学構造を有するもの（熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂の何れであってもよい）である。な
お、本願の発明においていうＰＩ樹脂とは、主鎖にイミ
ド結合およびアミド結合を有するポリアミドイミド樹脂
（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する）と呼ばれる樹脂を含ま
ない。
【００２１】市販のＰＩ樹脂であって、この発明に使用
できるものとしては、オーストリア国レンジング社製：
Ｐ８４−ＨＴ、東レ社製：ＴＩ−３０００、宇部興産社
製：ＵＩＰ−Ｓ．Ｒ、デュポン社製：ベスペル、三井東
圧化学社製：オーラム、米国フューロン社製：メルディ
ンなどが挙げられる。
できるものとしては、オーストリア国レンジング社製：
Ｐ８４−ＨＴ、東レ社製：ＴＩ−３０００、宇部興産社
製：ＵＩＰ−Ｓ．Ｒ、デュポン社製：ベスペル、三井東
圧化学社製：オーラム、米国フューロン社製：メルディ
ンなどが挙げられる。
【００２２】このようなＰＩ樹脂は、耐熱性が高く、真
空中のように放熱がない場合でも溶融しないので、広い
温度範囲条件で良好な摩擦・摩耗特性を示し、また成形
時にも熱可塑性樹脂のように溶融せずその粒界の気孔率
をコントロールして連通気孔を有する成形体を得ること
ができる。このようにしてＰＩ樹脂製多孔質体は、潤滑
油の含油量や滲み出し速度を任意に調節でき、軸受の長
寿命化を図ることができる。
空中のように放熱がない場合でも溶融しないので、広い
温度範囲条件で良好な摩擦・摩耗特性を示し、また成形
時にも熱可塑性樹脂のように溶融せずその粒界の気孔率
をコントロールして連通気孔を有する成形体を得ること
ができる。このようにしてＰＩ樹脂製多孔質体は、潤滑
油の含油量や滲み出し速度を任意に調節でき、軸受の長
寿命化を図ることができる。
【００２３】なお、ＰＩ樹脂の成形性や摺動特性を改良
するためには、ＰＴＦＥ、グラファイト、二硫化モリブ
デン、窒化ホウ素などの固体潤滑剤を添加してもよい。
するためには、ＰＴＦＥ、グラファイト、二硫化モリブ
デン、窒化ホウ素などの固体潤滑剤を添加してもよい。
【００２４】多孔質ＰＩ樹脂からなる保持器の製造方法
としては、室温（または常温）で粉末状樹脂を加圧成形
した後、不活性ガスまたは加圧雰囲気の下で焼成する方
法、または加熱圧縮成形、ラム押出し成形、ＣＩＰなど
による成形方法を採用することができる。
としては、室温（または常温）で粉末状樹脂を加圧成形
した後、不活性ガスまたは加圧雰囲気の下で焼成する方
法、または加熱圧縮成形、ラム押出し成形、ＣＩＰなど
による成形方法を採用することができる。
【００２５】本願の各発明に用いる保持器は、体積比５
〜２５容量％の気孔率で連通気孔を有する多孔質体から
形成することが好ましい。なぜなら、気孔率５容量％未
満では、含浸油の保持率が低くなって長期間潤滑性を発
揮させることが難しくなり、２５容量％を越える気孔率
では、滲出量の制御および保持器の機械的強度の点で好
ましいものが得られないからである。上記した体積比の
気孔率の成形体は、原料の樹脂粉末の粒径（平均粒
径）、成形圧力、焼成温度等を適宜に調整することによ
って製造可能である。
〜２５容量％の気孔率で連通気孔を有する多孔質体から
形成することが好ましい。なぜなら、気孔率５容量％未
満では、含浸油の保持率が低くなって長期間潤滑性を発
揮させることが難しくなり、２５容量％を越える気孔率
では、滲出量の制御および保持器の機械的強度の点で好
ましいものが得られないからである。上記した体積比の
気孔率の成形体は、原料の樹脂粉末の粒径（平均粒
径）、成形圧力、焼成温度等を適宜に調整することによ
って製造可能である。
【００２６】以上述べたような所定気孔率の連通気孔を
有する多孔質成形体に含浸するアルキル化したシクロペ
ンタン系油は、下記の化１に示す構造の潤滑油である。
有する多孔質成形体に含浸するアルキル化したシクロペ
ンタン系油は、下記の化１に示す構造の潤滑油である。
【００２７】
【化１】
【００２８】（式中、Ｒは、炭素数４〜１３０の直鎖状
または分岐を有するアルキル基であり、ｍ＝３〜４であ
る。） このようなシクロペンタン系油の具体例としては、下記
の化２に示されるトリ（２−オクチルドデシル）シクロ
ペンタンであって、米国 NYE LUBICANTS社製のNYE SYNT
HETIC OIL 2001A （商品名）がある。
または分岐を有するアルキル基であり、ｍ＝３〜４であ
る。） このようなシクロペンタン系油の具体例としては、下記
の化２に示されるトリ（２−オクチルドデシル）シクロ
ペンタンであって、米国 NYE LUBICANTS社製のNYE SYNT
HETIC OIL 2001A （商品名）がある。
【００２９】
【化２】
【００３０】（式中、Ｒ2 は、炭素数１９で分岐を有す
るアルキル基である。分子式Ｃ65Ｈ130 ） このものは、２５℃の蒸気圧８．５×１０-13 Ｔｏｒｒ
であり、真空環境下での使用に充分耐える潤滑油であ
る。そして、この潤滑油は比重が０．８５ｇ／ｃｃであ
って、フッ素化油のそれの半分以下である。また、この
潤滑油は不活性であり、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に
優れており、また分子鎖の結合力が強いので耐荷重性に
優れ、分解ガス（アウトガス）の発生量も少ないもので
ある。
るアルキル基である。分子式Ｃ65Ｈ130 ） このものは、２５℃の蒸気圧８．５×１０-13 Ｔｏｒｒ
であり、真空環境下での使用に充分耐える潤滑油であ
る。そして、この潤滑油は比重が０．８５ｇ／ｃｃであ
って、フッ素化油のそれの半分以下である。また、この
潤滑油は不活性であり、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に
優れており、また分子鎖の結合力が強いので耐荷重性に
優れ、分解ガス（アウトガス）の発生量も少ないもので
ある。
【００３１】多孔質成形体に、前述した所定の潤滑油を
含浸するには、減圧の雰囲気下で含浸することが気孔内
の空気や水分を排除するために好ましく、含浸した後に
過剰の潤滑油を拭って取り除けば軸受用保持器が得られ
る。含浸を効率よく行なうには潤滑油や保持器を加熱す
ることが好ましい。
含浸するには、減圧の雰囲気下で含浸することが気孔内
の空気や水分を排除するために好ましく、含浸した後に
過剰の潤滑油を拭って取り除けば軸受用保持器が得られ
る。含浸を効率よく行なうには潤滑油や保持器を加熱す
ることが好ましい。
【００３２】また、本願の発明における転がり軸受は、
軌道輪の転がり摩擦面、滑り摩擦面および転動体が、転
がり軸受の構成材料として周知のものからなり、例えば
ステンレス鋼材（例えばＳＵＳ４４０Ｃ等）、タングス
テン系高速度工具鋼（例えばＳＫＨ４等）などの金属材
料、セラミックス（例えば窒化ケイ素系、炭化ケイ素系
のもの等）などがその構成材料として挙げられる。
軌道輪の転がり摩擦面、滑り摩擦面および転動体が、転
がり軸受の構成材料として周知のものからなり、例えば
ステンレス鋼材（例えばＳＵＳ４４０Ｃ等）、タングス
テン系高速度工具鋼（例えばＳＫＨ４等）などの金属材
料、セラミックス（例えば窒化ケイ素系、炭化ケイ素系
のもの等）などがその構成材料として挙げられる。
【００３３】また、軌道輪の転がり摩擦面、滑り摩擦面
および転動体の表面には、チタン（Ｔｉ）層を下地層と
して、その上に窒化チタン（ＴｉＮ）層および炭窒化チ
タン（ＴｉＣ1-x Ｎx ）層からなる複合被膜をイオンプ
レーティング法などの周知の手法によって形成してもよ
い。このようにすると表面の硬度が高まって耐久性がよ
り増すことになり、また鋼表面が不活性になって潤滑油
の分解を抑制することができる。
および転動体の表面には、チタン（Ｔｉ）層を下地層と
して、その上に窒化チタン（ＴｉＮ）層および炭窒化チ
タン（ＴｉＣ1-x Ｎx ）層からなる複合被膜をイオンプ
レーティング法などの周知の手法によって形成してもよ
い。このようにすると表面の硬度が高まって耐久性がよ
り増すことになり、また鋼表面が不活性になって潤滑油
の分解を抑制することができる。
【００３４】
〔実施例１〕下記の化３の式で示される繰り返し単位構
造のＰＩ樹脂粉末（宇部興産社製：ＵＩＰ−Ｒ、平均粒
径９μｍ）を成形圧力４０００ｋｇｆ／ｃｍ2 で成形
し、さらに窒素雰囲気下に４００℃で２時間の焼結し、
得られた焼結体を切削加工して気孔率１５％の連通気孔
を有する多孔質焼結体からなる転がり軸受用保持器（６
０８型番：外径１６ｍｍ、内径１３１ｍｍ、長さ６．２
２ｍｍ）を得た。
造のＰＩ樹脂粉末（宇部興産社製：ＵＩＰ−Ｒ、平均粒
径９μｍ）を成形圧力４０００ｋｇｆ／ｃｍ2 で成形
し、さらに窒素雰囲気下に４００℃で２時間の焼結し、
得られた焼結体を切削加工して気孔率１５％の連通気孔
を有する多孔質焼結体からなる転がり軸受用保持器（６
０８型番：外径１６ｍｍ、内径１３１ｍｍ、長さ６．２
２ｍｍ）を得た。
【００３５】
【化３】
【００３６】得られた多孔質焼結体からなる保持器を、
シクロペンタン系オイル（米国NYELUBICANTS 社製：NYE
SYNTHETIC OIL 2001A ）に浸漬し、１Ｔｏｒｒまで減
圧して前記潤滑油を含浸した。含浸後は保持器表面の余
剰のオイルを清浄な布で拭い取り、この保持器をＳＵＳ
４４０Ｃ製の試験軸受（６０８型番相当）に組み込ん
だ。
シクロペンタン系オイル（米国NYELUBICANTS 社製：NYE
SYNTHETIC OIL 2001A ）に浸漬し、１Ｔｏｒｒまで減
圧して前記潤滑油を含浸した。含浸後は保持器表面の余
剰のオイルを清浄な布で拭い取り、この保持器をＳＵＳ
４４０Ｃ製の試験軸受（６０８型番相当）に組み込ん
だ。
【００３７】この軸受の所定環境下での発塵量、トルク
変動および耐久性を調べるため、以下の試験を行ない、
それらの結果を表１中に示した。
変動および耐久性を調べるため、以下の試験を行ない、
それらの結果を表１中に示した。
【００３８】（１）発塵量試験 室温、真空度１．０×１０-6Ｔｏｒｒ以下、スラスト荷
重９．８Ｎ（面圧０．７ＧＰａ）またはスラスト荷重９
８Ｎ（面圧１．５ＧＰａ）、回転数５０ｒｐｍの条件下
で前記の試験軸受を回転させ、その直下に配置した発塵
検出器（レーザービームを使用したセンサにより塵の個
数を計測する方式の検出器）によって０．３μｍ以上の
塵を１５０時間検出して塵の総数を調べた。
重９．８Ｎ（面圧０．７ＧＰａ）またはスラスト荷重９
８Ｎ（面圧１．５ＧＰａ）、回転数５０ｒｐｍの条件下
で前記の試験軸受を回転させ、その直下に配置した発塵
検出器（レーザービームを使用したセンサにより塵の個
数を計測する方式の検出器）によって０．３μｍ以上の
塵を１５０時間検出して塵の総数を調べた。
【００３９】（２）トルク変動試験 室温、真空度１．０×１０-6Ｔｏｒｒ以下、回転数２０
０ｒｐｍ、スラスト荷重９．８Ｎまたはスラスト荷重９
８Ｎの条件下でトルク変動幅を測定した。その評価は、
トルク変動幅が２×１０-3Ｎ・ｍを越えるものを「トル
ク変動大」とし、トルク変動幅が１×１０-3Ｎ・ｍ以下
のものを「トルク変動小」と２段階に評価した。
０ｒｐｍ、スラスト荷重９．８Ｎまたはスラスト荷重９
８Ｎの条件下でトルク変動幅を測定した。その評価は、
トルク変動幅が２×１０-3Ｎ・ｍを越えるものを「トル
ク変動大」とし、トルク変動幅が１×１０-3Ｎ・ｍ以下
のものを「トルク変動小」と２段階に評価した。
【００４０】（３）耐久試験 室温、真空度１．０×１０-6Ｔｏｒｒ以下、回転数２５
００ｒｐｍ、スラスト荷重９．８Ｎまたはスラスト荷重
９８Ｎの条件下で、軸受の振動幅が試験当初の３倍にな
るまでの時間を測定する耐久試験を測定した。測定限度
は７００時間とした。
００ｒｐｍ、スラスト荷重９．８Ｎまたはスラスト荷重
９８Ｎの条件下で、軸受の振動幅が試験当初の３倍にな
るまでの時間を測定する耐久試験を測定した。測定限度
は７００時間とした。
【００４１】
【表１】
【００４２】〔実施例２〕実施例１において化３に示し
たＰＩ樹脂に代えて、下記の化４の繰り返し単位構造の
ＰＩ樹脂（東レ社製：ＴＩ−３０００、フリーシンター
品、気孔率７％）を用いたこと以外は全く同様にしてシ
クロペンタン系オイルを含浸した転がり軸受用保持器を
製造し、この保持器をＳＵＳ４４０Ｃ製の試験軸受（６
０８型番相当）に組み込んだ。
たＰＩ樹脂に代えて、下記の化４の繰り返し単位構造の
ＰＩ樹脂（東レ社製：ＴＩ−３０００、フリーシンター
品、気孔率７％）を用いたこと以外は全く同様にしてシ
クロペンタン系オイルを含浸した転がり軸受用保持器を
製造し、この保持器をＳＵＳ４４０Ｃ製の試験軸受（６
０８型番相当）に組み込んだ。
【００４３】
【化４】
【００４４】この軸受の所定環境下での発塵量、トルク
変動および耐久性を調べるため、前記した試験（１）〜
（３）を行ない、それらの結果を表１中に併記した。
変動および耐久性を調べるため、前記した試験（１）〜
（３）を行ない、それらの結果を表１中に併記した。
【００４５】〔比較例１〕ステンレス鋼材（ＳＵＳ４４
０Ｃ）製の軌道輪および同材料製の転動体を用いた試験
軸受（６０８型番相当）に、ステンレス鋼材（ＳＵＳ３
０４）からなる非多孔質の保持器をいかなる潤滑油も接
触させることなく組み込んだ。
０Ｃ）製の軌道輪および同材料製の転動体を用いた試験
軸受（６０８型番相当）に、ステンレス鋼材（ＳＵＳ３
０４）からなる非多孔質の保持器をいかなる潤滑油も接
触させることなく組み込んだ。
【００４６】この軸受に対しても前記した試験（１）〜
（３）を行ない、それらの結果を表１中に併記した。
（３）を行ない、それらの結果を表１中に併記した。
【００４７】〔比較例２〕下記の化５の式で示される繰
り返し単位構造のＰＩ樹脂粉末（ＬＥＮＺＩＮＧ社製：
Ｐ８４−ＨＴ、平均粒径２５μｍ）を成形圧力２０００
ｋｇｆ／ｃｍ2 で成形し、さらに窒素雰囲気下に３５０
℃で２時間の焼結し、得られた焼結体を切削加工して気
孔率２５％の連通気孔を有する多孔質焼結体からなる転
がり軸受用保持器（６０８型番）を得た。
り返し単位構造のＰＩ樹脂粉末（ＬＥＮＺＩＮＧ社製：
Ｐ８４−ＨＴ、平均粒径２５μｍ）を成形圧力２０００
ｋｇｆ／ｃｍ2 で成形し、さらに窒素雰囲気下に３５０
℃で２時間の焼結し、得られた焼結体を切削加工して気
孔率２５％の連通気孔を有する多孔質焼結体からなる転
がり軸受用保持器（６０８型番）を得た。
【００４８】
【化５】
【００４９】得られた多孔質焼結体からなる保持器に対
して、フッ素化油（アウジモント社製：フォンブリンＺ
２５）を１Ｔｏｒｒまで減圧して含浸した。含浸後は保
持器表面の余剰のオイルを清浄な布で拭い取り、試験用
保持器とした。
して、フッ素化油（アウジモント社製：フォンブリンＺ
２５）を１Ｔｏｒｒまで減圧して含浸した。含浸後は保
持器表面の余剰のオイルを清浄な布で拭い取り、試験用
保持器とした。
【００５０】また、この試験用保持器を組み込むＳＵＳ
４４０Ｃ製の軸受（６０８型番相当）の内・外輪の転動
面および転動体の全表面には、イオンプレーティング法
によってＴｉ層、ＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層を順に重ね
て複合被膜を形成した。この複合被膜の膜厚は、内・外
輪の転動面部分を０．５μｍ、転動体の全表面の膜厚
０．２μｍとした。
４４０Ｃ製の軸受（６０８型番相当）の内・外輪の転動
面および転動体の全表面には、イオンプレーティング法
によってＴｉ層、ＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層を順に重ね
て複合被膜を形成した。この複合被膜の膜厚は、内・外
輪の転動面部分を０．５μｍ、転動体の全表面の膜厚
０．２μｍとした。
【００５１】そして、上記軸受に前記した転動体を組み
込んで前記した試験（１）〜（３）を行ない、それらの
結果を表１中に併記した。
込んで前記した試験（１）〜（３）を行ない、それらの
結果を表１中に併記した。
【００５２】〔比較例３〕実施例１において化３に示し
たＰＩ樹脂に代えて、下記の化６の繰り返し単位構造の
ＰＩ樹脂粉末（宇部興産社製：ＵＩＰ−Ｓ、平均粒径８
μｍ）を成形圧力４０００ｋｇｆ／ｃｍ2 で成形し、さ
らに窒素雰囲気下に４００℃で２時間の焼結し、得られ
た焼結体を切削加工して気孔率２０％の連通気孔を有す
る多孔質焼結体からなる転がり軸受用保持器（６０８型
番）を得た。
たＰＩ樹脂に代えて、下記の化６の繰り返し単位構造の
ＰＩ樹脂粉末（宇部興産社製：ＵＩＰ−Ｓ、平均粒径８
μｍ）を成形圧力４０００ｋｇｆ／ｃｍ2 で成形し、さ
らに窒素雰囲気下に４００℃で２時間の焼結し、得られ
た焼結体を切削加工して気孔率２０％の連通気孔を有す
る多孔質焼結体からなる転がり軸受用保持器（６０８型
番）を得た。
【００５３】
【化６】
【００５４】得られた多孔質焼結体からなる保持器に対
して、フッ素化油（アウジモント社製：フォンブリンＺ
２５）を１Ｔｏｒｒまで減圧して含浸し、その後は保持
器表面の余剰のオイルを清浄な布で拭い取り、試験用保
持器とした。
して、フッ素化油（アウジモント社製：フォンブリンＺ
２５）を１Ｔｏｒｒまで減圧して含浸し、その後は保持
器表面の余剰のオイルを清浄な布で拭い取り、試験用保
持器とした。
【００５５】この保持器をＳＵＳ４４０Ｃ製の試験軸受
（６０８型番相当で前記したような複合被膜処理がなさ
れていないもの）に組み込み、前記した試験（１）〜
（３）を行ない、それらの結果を表１中に併記した。
（６０８型番相当で前記したような複合被膜処理がなさ
れていないもの）に組み込み、前記した試験（１）〜
（３）を行ない、それらの結果を表１中に併記した。
【００５６】表１の結果からも明らかなように、軌道輪
および転動体をＳＵＳ４４０Ｃ、保持器をＳＵＳ３０４
で形成し、潤滑油を使用しなかった比較例１の転がり軸
受は、発塵量およびトルク変動が共に大きく、耐久時間
も短いものであった。
および転動体をＳＵＳ４４０Ｃ、保持器をＳＵＳ３０４
で形成し、潤滑油を使用しなかった比較例１の転がり軸
受は、発塵量およびトルク変動が共に大きく、耐久時間
も短いものであった。
【００５７】また、軌道輪および転動体の表面にチタン
系の複合被膜を形成し、保持器にフッ素化油を含浸した
比較例２は、軽荷重（スラスト荷重９．８Ｎ）の場合
は、発塵量は５０個と少なく、耐久時間は７００時間以
上あったが、重荷重（スラスト荷重９８Ｎ）の場合は、
発塵量は１０００個に急増し、耐久時間も１００時間に
まで短くなった。また、軌道輪および転動体の表面にチ
タン系の複合被膜を形成せずに保持器にフッ素化油を含
浸した比較例３についても上記した比較例２と同様に、
軽荷重（スラスト荷重９．８Ｎ）の場合は発塵量が４５
個と少なく、耐久時間は７００時間以上あったが、重荷
重（スラスト荷重９８Ｎ）の場合は発塵量は２５００個
に急増し、耐久時間も１５０時間にまで短くなった。
系の複合被膜を形成し、保持器にフッ素化油を含浸した
比較例２は、軽荷重（スラスト荷重９．８Ｎ）の場合
は、発塵量は５０個と少なく、耐久時間は７００時間以
上あったが、重荷重（スラスト荷重９８Ｎ）の場合は、
発塵量は１０００個に急増し、耐久時間も１００時間に
まで短くなった。また、軌道輪および転動体の表面にチ
タン系の複合被膜を形成せずに保持器にフッ素化油を含
浸した比較例３についても上記した比較例２と同様に、
軽荷重（スラスト荷重９．８Ｎ）の場合は発塵量が４５
個と少なく、耐久時間は７００時間以上あったが、重荷
重（スラスト荷重９８Ｎ）の場合は発塵量は２５００個
に急増し、耐久時間も１５０時間にまで短くなった。
【００５８】これに対して、アルキル化したシクロペン
タン系油をＰＩ製の所定の連通気孔率の多孔質体からな
る保持器に含浸した実施例１および２は、発塵量および
トルク変動が比較例に比べて顕著に小さく、耐久時間７
００時間を越える優れた耐久性を示した。
タン系油をＰＩ製の所定の連通気孔率の多孔質体からな
る保持器に含浸した実施例１および２は、発塵量および
トルク変動が比較例に比べて顕著に小さく、耐久時間７
００時間を越える優れた耐久性を示した。
【００５９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、連通
気孔を有する多孔質体にアルキル化したシクロペンタン
系油を含浸した転がり軸受用保持器またはこの保持器を
取付けた真空用転がり軸受としたので、低圧または真空
で使用される転がり軸受用保持器の回転中の発塵量が可
及的に少量になり、特に高面圧の使用条件においても潤
滑油起源のガス発生がなく低発塵性である転がり軸受用
保持器、または同様の利点がある真空用転がり軸受とな
る。
気孔を有する多孔質体にアルキル化したシクロペンタン
系油を含浸した転がり軸受用保持器またはこの保持器を
取付けた真空用転がり軸受としたので、低圧または真空
で使用される転がり軸受用保持器の回転中の発塵量が可
及的に少量になり、特に高面圧の使用条件においても潤
滑油起源のガス発生がなく低発塵性である転がり軸受用
保持器、または同様の利点がある真空用転がり軸受とな
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 連通気孔を有する多孔質体で形成され、
アルキル化したシクロペンタン系油を含浸したものから
なる転がり軸受用保持器。 - 【請求項２】 多孔質体が、体積比５〜２５％の連通気
孔を有する多孔質体である請求項１記載の転がり軸受用
保持器。 - 【請求項３】 多孔質体が、ポリイミド樹脂からなる焼
結体である請求項１または２に記載の転がり軸受用保持
器。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の転
がり軸受用保持器を取付けた真空用転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8333590A JPH10169661A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 転がり軸受用保持器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8333590A JPH10169661A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 転がり軸受用保持器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169661A true JPH10169661A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18267747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8333590A Pending JPH10169661A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 転がり軸受用保持器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10169661A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005351373A (ja) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Ntn Corp | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
| JP2007056913A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
| JP2007064299A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Ntn Corp | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
| US7771125B2 (en) | 2004-06-07 | 2010-08-10 | Ntn Corporation | Retainer for rolling bearing, and rolling bearing |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP8333590A patent/JPH10169661A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7771125B2 (en) | 2004-06-07 | 2010-08-10 | Ntn Corporation | Retainer for rolling bearing, and rolling bearing |
| EP2275698A1 (en) | 2004-06-07 | 2011-01-19 | NTN Corporation | Retainer for rolling bearing, and method of manufacturing a rolling bearing retainer |
| US8011833B2 (en) | 2004-06-07 | 2011-09-06 | Ntn Corporation | Retainer for roller bearing, and rolling bearing |
| JP2005351373A (ja) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Ntn Corp | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
| JP4541769B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2010-09-08 | Ｎｔｎ株式会社 | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
| JP2007056913A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
| JP2007064299A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Ntn Corp | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050826 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051104 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |